梁板柱截面尺寸确定方法.ppt

一、有关梁的计算 1 梁截面高度 h的初选 （ 1）根据梁跨度 L初估（已满足挠度要求）梁高 h 备注： 次梁高度相应乘 0.8； 采用井字梁楼盖时，梁高 h=L/15L/20； 层高受限时采用宽扁梁，梁高 h= h=L/15L/20。 形式 使用部位 楼、屋盖梁 柱下条基梁 主 梁 单跨梁 h=L/8L/10 h=L/3L/5 多跨梁 h=L/10L/12 h=L/4L/5 悬臂梁 h=L/4L/6 h=L/2L/4 （ 2）根据梁受力初估梁高 h h=h0+as 一排筋： ， as 35 二排筋： ， as 65 2 梁截面宽度 高宽比 一般： h/b=24，综合考虑摆放钢筋的施工因素 h/b4 为深受弯构件（不满足平截面假定） bf Mh y 1.105.10 %0.1 %0.2 3 单筋矩形梁的受弯计算 （工程中不计受压筋作用，可视为安全储备） 公式法： （规范 7.2.1） 查表法： 查表 （工程中常用） 初估法： （工程中常用） M较小时：分子取 1.1， h0=h 35（一排筋）； M较大时：分子取 1.2， h0=h 65（二排筋）。 syc c Afbxf xhbxfM 1 01 )5.0( 0 2.11.1 hf MA y s 01 0 bhfM hAfM cs ssy sss AM 【题 1】某矩形梁，欲承受弯矩 M=172kN.m， 砼 C25， 钢筋 ，试设计该梁截面及配筋（假设配 一排受拉筋）。 （规范 4.1.4 4.2.3 7.2.1） 【 答案】 选用材料： 砼 C25 （规范 4.1.4 4.2.3 ） 钢筋 确定截面 采用截面初估计算式 假定 b=250mm，配一排筋，设 ，则： 2/9.11 mmNf c 2/360 mmNf y bf Mh y . )1.105.1(0 %0.1 mm bf Mh y 459 25036001.0 1017205.1 . 05.1 6 0 【 续前】 h=h0+as，配一排筋， as=35mm 则 实取 配筋计算 ；（规范 7.2.1） 由式 得 代入 得 实选 4 20 ,4 94354 59 mmh mmh 500 syc c Afbxf x hbxfM 1 01 ) 2 ( 9.147x 21222 mmA s 21256 mmA s 4 梁的受剪计算 （规范 7.5.1 7.5.4 7.5.5 7.5.7） 【 备注 】 工程中考虑水平荷载的反向作用，不宜采用弯 起钢筋抗剪，宜采用箍筋加密形式抗剪。 可推知 C30梁形成最大抗剪力所需最大箍筋量。 采用 筋抗剪 ， 令 S=100, b=250 Asv=245 实配 12100(2)=226 b=400 Asv=392 实配 12100(4)=452 0000 25.0s i n8.025.17.07.0 bhfAfhS Afbhfbhf ccsby sv yvtt 2/2 1 0 mmNf yv 5 梁在弯、剪、扭共同作用下的承载力计算 弯、剪、扭分别作用 受弯 M： 配纵向受拉筋，置于梁的受拉区； 受剪 V： 配受剪箍筋，如单肢箍、双肢箍； 受扭 T： 配受扭纵筋，沿梁周边纵向均布； 配受扭箍筋，沿梁周边横向布置。 弯、剪、扭共同作用 截面尺寸验算（ 7.6.1） 纵筋总量受弯纵筋量受扭纵筋量 箍筋总量受剪箍筋量受扭箍筋量 cc t t fW T bh Vf 25.0 8.0 7.0 0 梁的配筋总结： 梁中钢筋包括：（ 10.2） 上部纵向筋（ 10.2.1） 下部纵向筋（ 10.2.1） 抗剪箍筋（双肢箍、复合箍）（ 10.2.9-11） 抗扭箍筋（沿梁截面周边布置双肢箍） （ 10.2.12） 抗扭纵筋（沿梁截面周边均匀布置）（ 10.2.5） 附加横向筋（加密箍、吊筋）（ 10.2.13） 架立筋（计算纵向筋很小时， 2 12）（ 10.2.15） 腰筋 （梁高 hw450mm时）（ 10.2.16） 【题 2】某竖向均布荷载作用下的简支梁，其截面 为 b h=250 650， 同时承受弯矩、剪力和扭矩共 同作用，纵向钢筋 HRB335，箍筋 HPB235， 通过计 算配筋结果如下：（ 7.6.11 7.6.12） 抗弯纵向钢筋 抗剪箍筋（总量） （ 7.5.4） 抗扭纵向筋（总量） （ 7.6.4） 抗扭箍筋（单肢） （ 7.6.4） 请根据上述结果，设计该梁的截面配筋布置， 并绘制剖面图（示意钢筋布置）。 21127 mmA s 2489.0/ mmsA sv 2483 mmA s t l 21 20 7.0/ mmsA st 【答案】 受拉区配纵向筋（受拉筋抗扭筋）： 选用 4 20（ 1257 mm2 ） 受压区配抗扭纵向筋： 选用 2 10 （ 157mm2） 腹部配抗扭纵筋： 选用 4 10 （ 314 mm2 ） ，每侧两根。 箍筋单肢总用量（抗剪抗扭），选双肢箍。 采用 8，单肢箍筋截面 则 ，取 S=100mm。 2 , 1 2 4 84/4831 1 2 74/ mmAAA s t lss u ms 2 , 1 2 14/4 8 34/ mmAA s t ls u ms 25.2 4 12/4 8 32/ mmA s t l mmsAsAsA stsvs v msv 452.0207.0489.05.0/5.0/ 1, 2 , 3.50 mmA s v msv mmS 111452.0/3.50 二、有关板的计算 1 板厚度的确定 经验值： 板的厚度 h与板短边跨度 L的最小比值（ h/L） 由抗剪公式确定： （ 规范 7.5.3） 不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件 07.0 bhfV th )8 0 0(0.1 )2 0 0 0(7 9 5.0 0 0 h hh 项次 板跨类型 种 类 单向板 双向板 悬臂板 1 单跨 1/35 1/45 2 多跨 1/40 1/50 1/10 由抗冲切公式确定： （ 规范 7.7.1） 不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件 （冲切） （剪切） 07.0 hufF mthl 07.0 bhfV th 抗剪与抗冲切的区别（对象、荷载、破坏面形态） 1、对细长杆件：如梁、柱、桩等，考虑抗剪，荷载为横向； 对板类构件：如楼板、基础承台等，既考虑抗剪（面载） 又考虑冲切（局部荷载或集中荷载）； 2、冲切破坏在荷载四周成 45度斜面拉裂的冲切锥体（ 4个剪切面）， 剪切破坏面有 2个（悬臂构件 1个）， 45度斜剪切面上拉裂 ； 3、破坏机理类似：破坏面混凝土主拉应力超限。 【题 3】某地下室底板采用强度等级 C25砼浇注， 未配置箍筋和弯起钢筋，板厚 1200mm。 确定该底 板能承受的 剪力设计值。 (底板中仅配受拉筋 ) （规范 9.2.1 7.5.3） 【答案】 底板砼保护层厚度（规范表 9.2.1） C=40mm, as =50mm, h0=h- as =1200-50=1150mm (规范 7.5.3-2) （ 规范 7.5.3-1） 即每米宽板能承受的剪力设计值为 933kN。 9 13.0)1 1508 00()8 00( 4/14/1 0 hh kNNbhfV th 9339 3 3 4 0 61150100027.1913.07.07.0 0 【题 4】某带地下室的高层建筑拟采用整板基础， 柱网 6 6(m)； 其中中柱截面 900 900(mm)， 轴 力设计值 F=8000kN； 底板地基反力均布，板厚 1m， 砼 C30， 问底板厚度能否满足冲切要求 ? (底板中仅配受拉筋 ) (规范 7.7.1) 【答案】 底板砼保护层厚度（规范表 9.2.1） C=40mm, as =50mm, h0=h- as =1000-50=950mm (规范 7.7.1) 故底板厚度满足冲切要求。 mmu m 7 4 0 0)9 5 09 0 0(4 0.18002000/9.010.1 0.1,m i n 78.174004/950405.04/5.0 0.12/2.14.0/2.14.0 21 02 1 h ms s uha 7 0 376 2 5895.029.0 66 8 0 00 8 0 00 7 0 379507 4 0043.117.07.0 2 0 l mth F KNhuf 2板受弯的配筋计算 类似于受弯梁，折合每 m宽板带计算配筋。 注意：钢筋置于受拉面， 板梁同时现浇时不宜将板底平梁底。（雨篷） 三、有关柱的计算 1 柱截面的确定 柱轴力初估 一般建筑每平方米折合荷载设计值 框架结构： Q=1518KN/m2 柱根轴力： 楼层数， 柱受荷面积（柱网）。 柱截面初估（根据 11.4.16轴压比计算） 轴压比 (常用值） （ h位于弯矩较大方向） cAQnN n cA 9.08.0/ AfN c hbf NA c 9.08.0 hb 2 柱正截面受压承载力的计算 轴心受压 规范 7.3.1 7.3.2 偏心受压 规范 7.3.4 柱的计算长度 规范 7.3.11 【题 5】某现浇框架结构底层中柱，柱高 H=5m 截面尺寸 b h 250 250 (mm)， 柱内配有 4 16纵筋，砼 C30， 柱欲承受轴心压力设计值 N=700kN， 试计算该柱是否安全。（ 7.3.1） 【答案】 求柱稳定系数 （规范 7.3.1 7.3.11） 求柱能承受最大轴力（规范 7.3.1 4.1.4 4.2.3） 不满足要求（备注：柱长边 300mm， fc折减） 75.020250/5000/,50.1 00 bLmHL KNKNN AfAfN sycu 7006786 7 80 0 0 4/1643602502503.148.075.09.0 9.0 2 【题 6】某矩形截面柱，截面 400 400（ mm） 砼 C20 ， 钢筋 级，对称配筋，承受下列各组内 力时均未破坏。（规范 7.1.4、 7.3.4） （ 1）判断下列三组内力中的最不利的一组。 （ 2） 判断下列三组内力中的最不利的一组。 mkNM kNN .303 0 0 mkNM kNN .50 3 0 0 mkNM kNN .50 4 0 0 mkNM kNN .529 9 8 mkNM kNN .419 9 8 mkNM kNN .417 8 9 【答案】界限破坏的条件（ 7.1.4） 查表得： 界限轴力： （ 1）类中，因 NNb， 故三组内力均属小偏心， 最不利为 。 mmammNf sbc 40,0.1,55.0,/6.9 12 kNbhfN bcb 76055.03604006.9101 建筑工程受弯构件有屈服点钢筋配筋时的 b值 C50 HPB235 0.614 HRB335 0.550 HRB400 RRB400 0.518